Существует несколько бинарных соединений элемента Э с водородом. Прямым взаимодействием простых веществ получают соединение А, содержащее 17,65 масс. % водорода, обладающее резким запахом и окрашивающее смоченную лакмусовую бумажку в синий цвет. Для получения соединения Б раствор А смешивают на холоду с гипохлоритом натрия в соотношении 30:1 и раствором желатина, а затем быстро пропускают под давлением через реактор при 150 °C (время контакта 1 с). Соединение Б, подобно А, окрашивает смоченную лакмусовую бумажку в синий цвет. Третье соединение, В, напротив, окрашивает лакмус в красный цвет. При этом реакция А и В приводит к образованию вещества Г, содержащего 6,67 масс. % водорода. А реакция Б и В приводит к образованию вещества Д, которое также содержит 6,67 масс. % водорода. Раствор соединения В можно получить при реакции Б с разбавленным сине-голубым раствором неустойчивой кислоты Е, отличающейся от остальных соединений наличием в ее составе кислорода.
1. Установите элемент Э, бинарные вещества А–Д, кислоту Е. Для веществ А–Е приведите формулы и названия.
2. Напишите уравнения всех упомянутых реакций.
Основное применение Б и его метил (Б1) и диметилпроизводных (Б2) — ракетное топливо в управляемых космических кораблях, луноходах и т. д. Луноход «Аполлон» сбрасывал скорость при посадке и набирал мощность при взлёте, используя смесь 1:1 (по молям) метил- и диметилпроизводных Б и N2O4 в качестве окислителя.
3. Приведите формулы и названия соединений Б1 и Б2. Известно, что теплота сгорания Б1 равна +1,30·103 кДж/моль, теплота сгорания Б2 — +3,14·103 кДж/моль, теплота образования N2O4 равна −9,16 кДж/моль. Напишите уравнения реакций, которым отвечают эти тепловые эффекты. Запишите уравнения реакций >Б1 и Б2 с N2O4 и рассчитайте количества теплоты, выделяющейся в этих реакциях.
4. Какую массу окислителя израсходовал «Аполлон» при посадке на Луну, которая потребовала 3 т топлива? Какое количество энергии «Аполлон» затратил на посадку?
Решение задачи